金屬與酸和水的反應(yīng)教學(xué)案例

金屬與酸和水的反應(yīng)教學(xué)案例 應(yīng)縣四中 白桂盛 一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù) 從教學(xué)的角度講，學(xué)習理論有三個明顯的組成部分：描述在某一領(lǐng)域能力基礎(chǔ)上的知識結(jié)構(gòu)和技能的專業(yè)知識理論；解釋學(xué)習過程和如何達到的獲得理論；描述為了引出這些過程所需要的恰當、有效的教學(xué)方法和教學(xué)策略的干預(yù)理論。教學(xué)一個很重要的目的就是能促進學(xué)生有效的學(xué)習，結(jié)合教學(xué)理論和教學(xué)的目的，本節(jié)課是對開放的學(xué)習環(huán)境與提高化學(xué)課堂教學(xué)實效性進行的一次實踐研究，核心內(nèi)容是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，學(xué)案為主線，實驗為載體，應(yīng)縣四中“337學(xué)案導(dǎo)學(xué)法”為理論依據(jù)進行的開放性教學(xué)實踐。2、 教學(xué)內(nèi)容分析新課標對本課時的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點作了比較準確的描述，要求學(xué)生掌握鈉與水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象，反應(yīng)方程式的書寫，鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)的實驗現(xiàn)象和反應(yīng)方程式，進而理解金屬活動順序表的應(yīng)用。3、 學(xué)生情況分析知識基礎(chǔ)：通過復(fù)習初中鋅與稀硫酸的反應(yīng)，學(xué)生已經(jīng)掌握了金屬元素的單質(zhì)能夠和酸反應(yīng)，那么排在氫前面的金屬能不能和水反應(yīng)呢？在老師的點撥下，學(xué)生應(yīng)該能夠?qū)⑩c與水反應(yīng)的情況猜想出來。實驗技能基礎(chǔ)：由于在前幾節(jié)做了不少實驗，所以本節(jié)課的金屬鈉與水反應(yīng)實驗在實驗操作上沒有什么問題，加之教師的指導(dǎo)完成動手完全可以。 四、教學(xué)目標設(shè)計 1、知識與技能目標： （1）了解金屬鈉與水的反應(yīng)，會解釋鈉與水反應(yīng)的各種現(xiàn)象（2）設(shè)計鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置，了解鐵與水蒸氣的反應(yīng)（3）掌握有關(guān)實驗的基礎(chǔ)知識和基本技能，學(xué)習實驗研究的方法，能設(shè)計并 完成一些化學(xué)實驗。 2、過程與方法目標： （1）通過觀察實驗，學(xué)會準確描述實驗現(xiàn)象并分析結(jié)論（2）通過動手設(shè)計實驗裝置圖，能更深刻地理解實驗并發(fā)揮出創(chuàng)新能力 3、情感態(tài)度與價值觀目標：（1）發(fā)展學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣，樂于探索金屬性質(zhì)的奧秘。 （2）體驗科學(xué)探究過程的艱辛喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙。 【教學(xué)重點】 鈉與水的反應(yīng)，鐵與水蒸氣的反應(yīng) 【教學(xué)難點】鐵與水蒸氣反應(yīng)裝置圖的設(shè)計 【教學(xué)準備】 實驗用品：金屬鈉、蒸餾水、酚酞溶液；燒杯、小刀、鑷子、濾紙 【教學(xué)過程】 【導(dǎo)入】播放視頻：2012年6月29日16時10分左右，位于臺州臨海沿江鎮(zhèn)的臨海市江南藥用化工有限公司一生產(chǎn)車間內(nèi)存放的200公斤金屬鈉起火，大火點燃了生產(chǎn)車間并直沖上三層樓的廠房。蘑菇狀的白煙幾公里外就能看到。這種火災(zāi)不能用水來滅火，這是為什么呢？那今天這節(jié)課就來學(xué)習鈉等金屬的性質(zhì)來了解其中的原理。 【板書】二、金屬與酸和水的反應(yīng) 我們已經(jīng)知道，位于金屬活動性順序中氫以前的金屬遇到酸時，能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鹽和氫氣。那么金屬遇到水時會如何呢？人們常用金屬器皿來盛水，也常用鐵、鋁、銅制的水壺來燒水，說明這幾種金屬與熱水是不反應(yīng)的。是不是所有的金屬與水都不反應(yīng)呢？ 【討論】有哪些金屬能與水反應(yīng)？（以鉀、鈣、鈉、鎂、鋁；鋅、鐵、錫、鉛、氫；銅、汞、銀、鉑、金為依據(jù)進行推理得出鉀、鈣、鈉、鎂(與熱水反應(yīng))能與水反應(yīng)）現(xiàn)在我們就以鈉和水的反應(yīng)來演示實驗。 【板書】 實驗3-3 ：鈉與水的反應(yīng) 在燒杯中加一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一小塊鈉投入水中(濾紙吸干表面的煤油用小刀切綠豆大的一粒，其余放回原瓶) 觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 注意觀察：鈉有什么變化？溶液有什么變化？ 有沒有氣體產(chǎn)生？反應(yīng)是否放出熱量？ 【板書】 主要實驗現(xiàn)象 對實驗現(xiàn)象的解釋或者分析 鈉 在水面上 鈉的密度比水 鈉 成閃亮的小球 反應(yīng)放熱，鈉的熔點 小球四處 動 生成 推動小球游動 發(fā)出嘶嘶 聲 反應(yīng) 、有氣體 小球最后 鈉與水反應(yīng)生成Na+ 溶液變紅色 有 物質(zhì)生成 同學(xué)們仔細觀察實驗現(xiàn)象，填寫上面的表格。之后就本實驗展開討論，提出問題： 劉超：鈉和水反應(yīng)既然放出氣體，為什么不飛起來？大家積極展開討論，有的說是鈉太重，有的說被水粘住 教師：放出氣體是朝四周逸散，所以鈉四處游動而不飛起來。 楊名星：鈉熔化了為什么是小球，而不是其他形狀？同學(xué)們各抒己見，討論氣氛熱烈，我從雨滴落下的形狀，重力的作用等方面加以解釋 。付培瑞、閆瑞佳、李文廣等等提出各種各樣的問題，大家注意力特別集中，發(fā)言積極，把課堂氣氛推向高潮。 我順勢提出鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式如何寫？從反應(yīng)物的價態(tài)，產(chǎn)物的性質(zhì)等方面考慮，同學(xué)們很快寫出：2Na+2H2O=2NaOH+H2 這是一個氧化還原反應(yīng)，鈉失去一個電子化合價升高被氧化得到氧化產(chǎn)物氫氧化鈉，水分子中的氫得到一個電子化合價降低被還原得到還原產(chǎn)物氫氣?，F(xiàn)在請兩位同學(xué)分別來標一下電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目并且寫出離子方程式（給出正確的答案講評和鼓勵）【合作探究】 【探究一】實驗中少量的金屬鈉為何保存在煤油中？（討論一分鐘） 鈉容易與空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng)，所以應(yīng)將金屬鈉與空氣隔絕；又因為鈉的密度比煤油的大，且鈉不與煤油反應(yīng)，所以實驗室中少量的鈉需保存在煤油中。 【探究二】（1）Na與NaCl溶液能不能反應(yīng)？（能與溶液中的水反應(yīng)）Na與鹽酸能不能反應(yīng)？是先與酸反應(yīng)還是先與水反應(yīng)？（能反應(yīng)，先與酸反應(yīng)再與水反應(yīng)）將一小粒金屬鈉投入CuSO4溶液中，會不會反應(yīng)? 會不會置換出金屬銅呢?（會反應(yīng)；不會置換出金屬銅）好，現(xiàn)在我們就再來討論前面發(fā)生的火災(zāi)。它的燃燒物是金屬鈉，所以不能用水來滅火，而且鈉燃燒的產(chǎn)物是過氧化鈉和氧化鈉，其中的過氧化鈉又能與水反應(yīng)生成氧氣助燃使燃燒更劇烈。【科學(xué)探究】鐵能不能與冷水，熱水反應(yīng)？與水蒸氣呢？活動用品：3支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、 導(dǎo)管、酒精噴燈等?；顒觾?nèi)容：設(shè)計實驗裝置，使還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)。思考問題： 1.該裝置應(yīng)包括哪幾個部分？ 2.高溫條件下進行反應(yīng)，如何實現(xiàn)？ 3.生成的氣體如何收集和檢驗？（討論五分鐘）現(xiàn)在同學(xué)們都討論出自己的裝置了吧？有誰愿意上來到黑板上畫出來，讓大家來分析一下？問題答案:1.制水蒸氣裝置、反應(yīng)裝置、收集氣體裝置2.用酒精噴燈加熱3.生成的氣體是氫氣不與水反應(yīng)，用向下排水法收集（結(jié)合同學(xué)的圖進行分析） 實驗現(xiàn)象：紅熱的鐵粉與水蒸氣反應(yīng)放出氣體，導(dǎo)管口冒出大量氣泡，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，反應(yīng)后試管中固體仍是黑色。 反應(yīng)方程式：3Fe + 4H2O（g） = Fe3O4 + 4H2（